关于边坡勘察常见问题分析

关于边坡勘察常见问题分析

贾瑞峰

四川省冶金地质勘查局六O一大队617027

摘要：山区进行工程建设，道路或构建筑物修建势必对场地进行场平，根据建筑布置设计要求等，工程边坡普遍存在，一旦边坡变形失稳，将会严重影响周边环境及人民生命财产安全，为保证边坡及其周围环境安全，需要进行边坡治理。在在边坡治理中，边坡勘察工作发挥着重要意义，勘察结论明确准确，有利于采取更准确的治理措施，因此，需重点关注边坡治理中的岩土勘察工作，对边坡进行分析，制定完善的监测、管理与控制方案，促进边坡治理工作更好实施。

关键词：边坡治理；边坡勘察、重要意义

引言：在勘察时存在的各种问题影响着边坡评价结果，应提高对边坡勘察的重视度，更准确了解边坡现状及变形发展趋势，稳定性计算时采取合理物理力学参数，更准确对边坡稳定性进行评价，为边坡治理提供依据，创建合理的勘察管控体系与方案，才能为其后续工作奠定坚实基础。现选取一建筑边坡勘察实例，探讨分析勘察过程中产生的问题和解决思路。

1.边坡勘察场地概况

1.1边坡的概念

边坡是自然或人工形成的一种斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中常见的一种工程形式。大部分基础工程基坑开挖时会涉及到基坑边坡，山区建（构）筑物建设、水利建设、矿山建设、公路建设等，通过场平开挖均会产生边坡，只有正确认识边坡问题，对边坡合理设计和支护，才能有效的降低边坡变形垮塌引发的地质灾害的危害。

1.2工程概况

勘察场地原始地形为中高山斜坡地形，因工程建设进行场平开挖，形成一长度约95m边坡，边坡下方形成一平台，预修建加油加气站，边坡高度25～30m，按1：0.5～1：1坡率放坡，单级坡高4.0～6.0m，局部位置大于20m，中间预留1.5～3.0m平台，放坡坡率及平台位置均不规则。勘察边坡坡面主要分布强风化石英闪长岩，坡顶局部位置分布碎块石土层及粉质黏土层，勘察区无地表常流水，仅雨季大部分大气降水通过斜坡坡面径流，并向地势低洼处排泄，冲刷坡面；部分雨水入渗，赋存于石英闪长岩风化裂隙内，浸泡软化岩土体。边坡坡面强风化石英闪长岩岩体节理裂隙发育，勘察时量得3组节理裂隙，分别为：J1：215°～326°∠50°～58°，延长3.0～10.0m，沿深200～300mm，裂隙宽1～2mm，发育密度为12～15条/m；J2：122°～126°∠55°～60°，延长3.0～9.0m，沿深100～300mm，裂隙宽1～2mm，发育密度为8～10条/m；J3：308°～316°∠55°～60°，延长3.0～8.0m，沿深200～300mm，裂隙宽1～3mm，，发育密度为6～10条/m。J1：12～15条/m，J2：8～10条/m，J3：6～10条/m，岩体体积节理数Jv为31条/m3。

根据岩体节理数Jv确定岩体完整性指数Kv为0.35～0.15之间，岩体完整程度为破碎。岩体有一组外倾结构面，结构面结合一般，岩体基本质量等级为Ⅴ类。室内试验结果显示强风化石英闪长岩天然单轴抗压强度为3.0MPa，饱和抗压强度将更低，属极软岩。

1.3边坡勘察遇到的问题

边坡勘察中，尤其在山区，地质环境复杂，地层岩性变化大，勘察钻孔的布置，剖面位置如何选取，每个边坡场地都不同，应根据边坡的实际情况具体分析。边坡稳定性分析评价中，圆弧形滑动面稳定性计算时应采用毕肖普法，折线形滑动面稳定性计算时应采用传递系数隐式解法，勘察工作中，应根据边坡情况定分析法。坡面分布的岩体重度、内聚力和内摩擦角的选取对边坡稳定性计算影响非常大，应根据野外原位测试、室内试验结合地区经验综合确定。

2.工程边坡安全等级

边坡坡高25～30m，坡面主要为强风化石英闪长岩，破坏后果严重，边坡工程安全等级为二级。

3.工程边坡定性分析评价

3.1工程类比法

《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）14.2.2条规定：在边坡保持整体稳定的条件下，岩质边坡挖的坡率允许值应根据工程经验，按工程类比的原则结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。

本场地东南侧一加油站边坡，工程地质条件与本边坡基本相同，加油站边坡为2003年修建公路开挖形成，边坡坡顶覆盖薄层残坡积粉质粘土，边坡坡面分布强风化花岗岩，该边坡高约35m，上部18m坡率约为1：0.5，未采取封闭措施；下部27m坡率约为1：0.3，未进行锚杆及挂网防护，仅在表面喷射了约5cm厚的素混凝土，修建有截水沟，目前整个边坡能保持整体稳定。上述边坡开挖初期坡面较完整，因新开挖边坡风化的继续和雨水冲刷，边坡岩体沿结构面产生掉块现象，但边坡整体处于稳定状态。本边坡与前述边坡工程地质条件相似，从而判定本边坡整体是稳定的。

3.2赤平投影法分析

勘察场地边坡坡面主要出露强风化石英闪长岩，钻探揭露坡体内未见软弱层，边坡及其周边未见裂缝等变形现象，边坡现状整体是稳定性。受场地地形地貌、岩体结构面发育程度、降雨和风化等作用，坡面局部发育小型崩塌体。在构造和卸荷作用下主要发育3组裂隙产状，在局部形成裂隙密集带，为了确定边坡上的结构面与边坡临空面的空间组合关系，采用赤平极射投影法并取最不利结构面进行分析。裂隙J1倾向与边坡倾向相同，且倾角大于边坡坡角，属不稳定结构；裂隙J2、J3组合交线倾向于边坡倾向相反，属稳定结构，但三组裂缝将岩体切割成块状，局部贯通，对边坡稳定不利，容易产生楔形体掉块或小型塌落现象，因此建议对边坡坡面采取封闭措施防止掉块。

3.3现状边坡定量分析评价

3.3.1参数选取

计算参数的选取根据野外原位测试、室内试验结合地区经验综合确定，强风化石英闪长岩γ=23.0，C=45.0，φ=34.0°。

3.3.2计算模型及计算方法

选取最具代表性剖面进行计算，计算时未考虑今后设计边坡上方平台设备、机械的荷载情况对边坡的影响。边坡计算工况：①一般工况：选用天然重度、内摩擦角和内聚力；②地震工况：选用天然重度、内摩擦角和内聚力。计算采用北京理正边坡稳定性分析软件，因场地岩体节理裂隙非常发育，无明显结构面，大部分地段呈碎裂状，故本次计算采用圆弧滑动理论－毕肖普法，并与瑞典条分法进行比较，通过计算机自动搜索与经验分析判断相结合的方式最终确定最危险滑动面位置及边坡稳定系数。

3.3.3工程边坡稳定性计算结果与评述

计算结果：一般工况条件下，边坡稳定性系数1.409～1.693；在地震工况条件下，均大于1.35。通过计算得知：现状边坡处于整体稳定状态，但边坡强风化石英闪长岩节理裂隙发育，将岩体切割成块状～块裂状结构，易产生崩塌、掉块现象，因此边坡放坡后应采取锚喷等坡面防护措施。

4.结语：综上所述，山区地质条件复杂，岩性变化大，沉积岩、岩浆岩及土质边坡参数的选取方法、稳定性分析方法、计算公式及验算模式的选取都得根据边坡实际情况具体分析，不可不假思索套规范套公式，勘察人员必须采取有效措施应对各种问题，为下一步设计工作提供可靠依据。

参考文献：

[1]潘卫兵.山区高速公路勘察主要岩土问题探讨[J].江西建材，2017（18）：203.

[2]陈睿，李剑，祝塘.山区高速公路边坡勘察设计常见问题[J].黑龙江交通科技，2017，40（05）：58-59.